Question

15．如图所示，在场强大小为 E 的匀强电场中，有一个边长为L的正方形区域，正方形的一条边与电场方向平行．质量为m、电荷量绝对值为q的电子从某一条边的中点，以初速度v₀射入该区域．初速度的方向垂直指向对边，但电子没有从对边飞出．下列说法正确的是（　　）

• A． 电场方向可能与初速度方向相反
• B． 电场方向可能与初速度方向垂直
• C． 电子离开该区域时，动能可能为$\frac{1}{2}$mv₀²
• D． 电子离开该区域时，动能可能为$\frac{1}{2}$mv₀²+$\frac{1}{2}$qEL

Answer 1

分析 电子可能在电场中减速，也可能在电场中做类平抛运动．分析电子可能的运动情况，然后应用动能定理答题即可．

解答 解：A、电子初速度的方向垂直指向对边，但电子没有从对边飞出，电场方向可能与初速度方向相反，电子一直做减速运动，然后返回．故A正确；
B、电子初速度的方向垂直指向对边，但电子没有从对边飞出，电子可能受到与初速度垂直的电场力的作用，从上边或从下边射出电场．故B正确；
C、如果v与E方向相反，子一直做减速运动，然后返回则：E_K′=$\frac{1}{2}$mv²，故C正确；
D、如果v与E垂直，从上边或下边射出时粒子的动能最大，由动能定理得：qE•$\frac{1}{2}$L=$\frac{1}{2}$mv′²-$\frac{1}{2}$mv²，解得：E_K′=$\frac{1}{2}$mv²+$\frac{1}{2}$qEL，故D正确；
故选：ABCD．

点评 该题考查带电粒子在电场中的运动，粒子可能在电场中加速、减速，也可能在电场中做类平抛运动，根据粒子运动情况应用动能定理答题．